Evaluación de algoritmos satelitales que estiman clorofila-a turbidez y material particulado en suspensión en aguas ópticamente complejas

Abstract

La teledetección satelital es utilizada para la obtención de datos físicos y biológicos delsistema marino a escala regional y con alta resolución temporal. Sin embargo, losalgoritmos globales de los cuales se derivan los productos satelitales se handesarrollado generalmente en aguas oceánicas y suelen estimar erróneamente laspropiedades físico-biológicas de las aguas ópticamente complejas de las zonascosteras. En este trabajo se propuso como objetivo evaluar el desempeño dediferentes algoritmos para estimar la concentración de clorofila-a (Chl-a), materialparticulado en suspensión (MPS) y turbidez a partir de imágenes Landsat8-OLIutilizando las bandas 1 a 5, en el Estuario de Bahía Blanca, un sistema ópticamentecomplejo con aguas turbias y eutróficas. A partir de muestras de agua colectadas en elestuario se determinaron las concentraciones de Chl-a, MPS y turbidez. Ensimultáneo, se realizaron mediciones con un espectrorradiómetro de campo a fin deestimar la curva de reflectancia hiperespectral de la superficie del agua en el punto demuestreo. Los valores de reflectancia in situ se integraron utilizando las funciones defiltro de las bandas (1 a 5) correspondientes al sensor OLI y a partir de las bandassimuladas se estimaron los diferentes algoritmos. Para estimar la Chl-a se evaluaronlos algoritmos OC2 y OC3, la relación entre bandas azul-verde (443/561nm) einfrarrojo cercano-rojo (865/655nm) en un rango entre 2-11μg/L eliminándose a priorilas muestras con una turbidez >200FNU. Los algoritmos propuestos por Dogliotti et al.(2015) y Nechad et al.(2010) se evaluaron para estimar turbidez y MPSrespectivamente en un rango de valores entre 34-265 FNU y 33-446 mg/L. Seconsideraron un total de 19 muestras obtenidas entre septiembre/2017 ydiciembre/2018, en distintos puntos del estuario y bajo diferentes condiciones demarea. Los resultados mostraron un mal desempeño del algoritmo OC2 (R2=0,55), dela relación azul-verde (R2=0,36) e infrarrojo cercano-rojo (R2=0,02). El algoritmo OC3tuvo la mejor capacidad predictiva de concentración de Chl-a (R2=0,79) para valores>4 ug/l. Se obtuvo un buen desempeño del algoritmo propuesto por Dogliotti et al.(2015) para la obtención de turbidez (R2=0,78), sin embargo, el algoritmo propuestopor Nechad et al.(2010) no tuvo una buena capacidad predictiva (R2=0,60). Losalgoritmos que mostraron buen desempeño se aplicaron sobre una imagen Landsat8-OLI del área de estudio adquirida el 15/08/2018. Se obtuvieron los mapas de Chl-a yturbidez de esta fecha coincidente con la floración fitoplanctónica invernal típicaobservándose valores relativamente bajos de turbidez y altas concentraciones de Chlaen la zona interna del Canal Principal.